除尘器

滤筒除尘器与横插扁袋式除尘器的技术经济比较

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-01-11 11:43:51

摘要:滤筒除尘器具有效率高、阻力低、维护管理方便、体型小等诸多优点,但由于其进入我国的时间还比较短,很多设计者对它还缺乏全面的了解,以致阻碍了其在我国的推广应用,鉴于此,本文从过滤机理、除尘效率及除尘器阻力、机组外形、机组价格及综合投资和机组的运行维护五个方面对滤筒式和横插扁袋式除尘器进行了全面的技术经济比较,并通过工程实践说明滤筒除尘器无可替代的优越性。

关键词:滤袋除尘器;滤筒除尘器;滤袋;过滤除尘;横插扁袋式除尘器

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0 前言

横插扁袋式除尘器是我国在国外同类型除尘器的基础上,经过多次改进而开发成功的。该除尘器比传统的立式除尘器具有密封性好、漏风率低、清灰性能好、除尘效率高(对大于1μm的尘粒,除尘效率可以达到99.9%)、滤袋寿命长、运行可靠等优点,是国内袋式除尘器中较为先进的,因此近几年得到了广泛的应用。滤筒除尘器是美国唐纳森公司生产的新型除尘器,它采用该公司研制的新型滤料,使其具有效率高(对小于1μm的尘粒,除尘效率可以达到99.9%以上)、阻力低、维护管理方便、体型小等优点。目前滤筒除尘器在国内废气治理中的应用还不多,这是因为滤筒除尘器进入我国的时间还比较短,特别是该公司在国内合资建厂以前,滤筒除尘器更以其高昂的价格令许多投资者望而却步,随着唐纳森公司在国内合资厂的成立,滤筒除尘器的价格已大幅下降,可以说已具备了市场推广的条件,但很多设计者对其还缺少全面的了解,特别是对其和传统的横插扁袋式除尘器的价格性能比缺乏全面的比较,以致阻碍了滤筒除尘器在我国的推广应用,这不仅影响到我国工业废气的有效治理,同时也浪费了大量的能源。鉴于此,本文对滤筒式和横插扁袋式两类除尘器的过滤机理、除尘效率、除尘器阻力、机组外形、机组价格、综合投资及运行维护等方面进行了详细的比较,以供同行在实际工作中参考。

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1 过滤机理

横插扁袋式除尘器的滤料通常是棉布、尼龙、聚脂等,含尘气流通过滤料过滤时,粉尘的分离是依靠惯性碰撞、拦截、扩散、静电和筛滤等机理的综合作用。由于滤料纤维间的间隙较大(一般为12~60μm),尘粒会深入到滤料内部阻塞气流通道,并起一定的分离作用,这种过滤属内部过滤;随着残留的粉尘量不断增加,一部分粉尘嵌入到滤料内部,一部分覆盖在滤料表面上形成粉尘层,此时尘粒的分离主要是依靠在滤料表面滞留的粉尘层,该层起着比滤料更为重要的作用,从而使机组获得较高的除尘效率。

滤筒除尘器滤筒内的滤料则是美国唐纳森公司研制的Ultra-Web滤料,该滤料是把一层超亚微米级的超薄纤维粘附在一般的滤料上,粘附层纤维间排列非常紧密,其间隙仅为0.12~0.6μm,这样大部分亚微米级以上的粉尘就被挡在滤料的表面,因此,滤筒式滤料过滤粉尘,主要依靠的是薄膜的筛滤。

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2 除尘效率及除尘器的阻力

从过滤机理可以看出,横插扁袋式除尘器要利用滤料表面滞留粉尘层作为过滤层,才能保持其高效率,因此清灰不能过于彻底,这就决定了其运行阻力必然较高(通常为1.2~1.5kPa);此外,在除尘器投入运行初期滤料表面还没有形成粉尘层或在清灰后滞留粉尘层变薄时,除尘效率均不能达到其设计值,也就是说,横插扁袋式除尘器的除尘效率不是一个稳定的常数,而是随清灰周期变化而变化的,并且它对亚微米尘粒的过滤是无能为力的。

滤筒除尘器由于其独特的滤料结构,使过滤下来的粉尘粘附在其超薄膜表面,这样投入运行初期便能达到机组的设计效率(对小于1μm的尘粒,除尘效率可以达到99.9%以上),并且不会随滤料的清灰而降低其除尘效率;另一方面由于其滤料为表面过滤,在清灰时粉尘颗粒极易剥落,因此机组的过滤阻力也极低(初期为250Pa,一般为500~700Pa)。

3 机组的外形

横插扁袋式除尘器的过滤元件是扁袋,每个扁袋的过滤面积仅4.29m2,外形尺寸为1450mm×1450mm×50mm,而滤筒除尘器的过滤元件是滤筒,由于滤筒采用独特星形多摺式结构(如图1),使过滤面积呈几何积数增加:一个过滤面积为23.75m2的滤筒,其外形尺寸仅为<324mm×600mm。

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从以上比较可知,滤筒除尘器的外形尺寸远远小于相同过滤面积的横插扁袋式除尘器。以过滤面积为720m2的除尘两类器为例,CFS-720型横插扁袋式除尘器机组的外形尺寸为9800mm×3400mm×7200mm,而DFT4-32型滤筒除尘器机组的外形尺寸仅为2032mm×2159mm×4115mm。这样,使用滤筒除尘器可以大大减小除尘机组的占地面积,降低除尘机房的有效高度,大幅度减少了土建投资费用,特别适合在厂区布置紧张,除尘机组布置困难的环境下使用。

4 机组的价格及综合投资

表1给出了CFS-2型横插扁袋式除尘器及DFT型滤筒除尘器部分机组的型号、价格、配套设备(设施)的价格(投资)及总投资。

从表1 中可以看出,当除尘器过滤面积超过500m2 时,滤筒式除尘器和横插扁袋式除尘器二者的总投资差别不大,但随着过滤面积的增大,滤筒除尘器的初投资相对更少,并且由于其阻力低,选配风机电机的功率小,因此其运行费用要比横插扁袋式除尘器低。由以上分析可以看出,选用滤筒除尘器要比袋式除尘器经济得多。

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5 机组的运行维护

5.1 横插扁袋式除尘器的运行维护

横插扁袋式除尘器由于其单个过滤元件过滤面积小,所以机组的过滤单元(或滤袋数)就相对较多,以CFS-2-720型横插扁袋式除尘器为例,其内部就装设168条扁布袋。由于每个扁布袋内部均采用弹簧作为内支撑,在清灰时,扁布袋与支撑骨架和支撑弹簧之间均存在着一定的运动和摩擦,一旦某个扁布袋被磨透之后,机组的除尘效率便会急剧下降,这时若想查找更换被磨损的扁布袋很困难。此外,当机组的滤料需要更新时,由于其滤袋多,固定点多,这样虽然更换滤袋可以在机组外进行,其工作量也是非常大的。

横插扁袋式除尘器在设计时,为了便于换袋操作,往往是将七个扁布袋组成一组过滤单元,每组过滤单元的侧面设密封门,密封门面积相对较大,达1500mm×500mm;另外,由于每组过滤单元的过滤面积仅30m2,这样整个机组的密封门也相对较多。由此可以看出,横插扁袋式除尘器的机组漏风量是比较大的,为了保证其良好的密封性能,必须及时更换密封条、检修密封门锁紧装置等,维护工作量较大。

5.2 滤筒除尘器的运行维护

滤筒除尘器的滤料是静止不动的,不存在滤料和其支撑骨架之间的摩擦,这样就大大延长了滤筒的使用寿命。此外,机组的每个滤筒的过滤面积就高达23.75m2,其密封面是外径<344mm,内径<324mm的环形面,相对于横插扁袋式除尘器庞大的密封门而言,机组的漏风量更易得到控制。

滤筒除尘器在更换滤筒时,只要将损坏的滤筒抽出,换上新的滤筒,然后锁紧密封装置即可,比横插扁袋式除尘器的维护工作简便得多。

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6 工程实践

某钨钼生产厂的钼丝车间需要对转盘拉丝机和Y型轧机工作时产生的石墨及氧化钼粉尘进行治理,依据工艺流程及粉尘性质的不同,将除尘系统分为四套,风量分别为7980m3/h、8680m3/h、12890m3/h和16500m3/h,设计选用滤筒除尘器DFT4-16二台、DFT3-24一台和DFT4-32一台,机房尺寸16000mm×6600mm×5000mm,比用横插扁袋式收尘器节约占地面积约166m2,选配电机装机容量减少19KW,而两者的初投资却大致持平。该项目投入运行后经现场实测,四台除尘器的除尘效率均达到设计值(η=99%),阻力为560Pa,并且运行非常稳定,得到了甲方的好评。

7 结语

通过对横插扁袋式除尘器和滤筒除尘器的多方面比较可以看出,在过滤面积大于500m2时滤筒除尘器有着绝对的优势:除尘效率高且稳定、机组阻力低、清灰容易且彻底、占地面积小且初投资也不高;过滤面积小于500m2时滤筒除尘器的初投资相对较高,但其运行、维护费用却明显低于横插扁袋式除尘器。因此建议在设计选择除尘机组时应优先考虑滤筒除尘器。

有关更多滤筒除尘器与横插扁袋式除尘器的技术经济比较的信息,请联系广州新瑞环保的工程师13322814846。